2016年上半年计算机原理第2次作业.docx

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:
.对储存器的接见包含_____读_______和_______写_______两类。
.在储存器顶用___地点_____来划分不一样的储存单元,1GB=_1024×1024
____KB。
储存器的技术指标有___储存容量___、____存取时间___、____储存周期
___、___储存器带宽___。
CPU能直接接见__cache____和_主存______,但不可以直接接见___硬盘
___和____光盘______。
地点译码分为_______单译码________方式和________双译码_______方
式。
CPU中,保存目前正在履行的指令的寄存器为_____指令寄存器_____,保存下条指令地点的寄存器为___程序计数器____,保存CPU访存地点寄存器为
___内存地点寄存器_____。
计算机的主存容量与___计算机地点总线的根数__相关,其容量为
___2地点线数______。
计算机系统中的储存器分为____内存____和____外存___。在CPU履行程序时,一定将指令寄存在__内存______中。
在同一微周期中______不行能同时出现_____的微命令,称之为互斥的微命令;在同一微周期中______能够同时出现____的微命令,称之为相容的微命令。明显,________相容微命令____不可以放在一同译码。
计算机储存器的最小单位为___比特_____,1KB容量的储存器能够储存______8192____个这样的基本单位。
对储存器的要求是___容量大_____、__速度快___、____成本低____;为认识决这三方面的矛盾,计算机采纳____多级______系统结构。
.Cache介于主存和CPU之间,其速度比主存______快_______,容量比主存小好多,它的作用是填补CPU与主存在_____速度_______上的差别。
。
计算机指令系统常常拥有多种寻址方式,操作数就是指令的一部分称为
____立刻____寻址,操作数地点在指令中称为_____直接_____寻址,当操作数地点在寄存器中,就采纳___寄存器______寻址方式。
在寄存器间接寻址方式中,有效地点寄存在____寄存器____中,而操作数寄存在___内存单元_____中。
在机器的一个CPU周期中,一组实现必定操作功能的微命令的组合,构成一条__微指令_____,它由___操作控制____和__次序控制_____两部分构成。
微程序控制器的核心零件是__控制储存器__,它是一种___只读___储存
器。
CPU周期也称为_机器周期_____,一个CPU周期包含若干个____时钟周期___
采纳4K×4位规格的静态RAM储存器芯片扩展32KB的储存模块,需要这类规格的储存芯片_____16__片。
cache的地点映像方式有___直接映像___、____全相联映像__和___组相联映像____。
在计算机中寄存目前指令地点的寄存器叫____地点寄存器_____,在
次序履行指令状况下每履行一条指令,使寄存器自动加1、在履行______转移
_____指令或___中止________操作时,_____程序计数器____应接收新地点。
.选择题:
.ROM与RAM的主要差别是____B____。
断电后,ROM内保存的信息会丢掉,RAM则可长久保存而不会丢掉
断电后,RAM内保存的信息会丢掉,ROM则可长久保存而不会丢掉
ROM是外储存,RAM是内储存
ROM是内储存器,RAM是外储存器
,它主要用来____C_____。


高速缓冲储存器cache一般采纳_A________。


CPU经过指令接见主存所用的程序地点叫做____C______。
。

,主储存器和外储存器
主储存器和CPU之间增添cache的目的是___A_____。
解决CPU和主存之间的速度般配问题
扩大主储存器的容量
扩大CPU中通用寄存器的数目
既扩大主存容量又扩大CPU中通用寄存器的数目
某机器字长32位,储存容量1MB,按字编址,它的寻址范围是___C____。

,它的储存容量是64KB,按字编址,它的寻址范围
是___A____。

,内储存器的特色是
,速度快,成本低B.
,速度快,成本高D.

___C____。
容量大,速度慢,成本高
容量小,速度快,成本低
.某RAM芯片,其储存容量为1024×16位,该芯片的地点线和数据线数目分别为____B______。
,,,,16
计算机的储存器采纳分级储存系统的主要目的是___D_____。

,价钱和存取速度之间矛盾
相联储存器是指___C_____进行寻址的储存器。




,若主存中的随意一块均可映照到
意一块的地点上,则这类方法称为___A______。



cache

内的任
在以下cache替代算法中,速度最快是____C____,命中率最高是
____B____。
(LFU)(LRU)算法
随机替代
在相对寻址方式中,若指令中地点码为X,则操作数的地点为
____A_____。
A.(PC)+++段基址
某储存器16K×32bit,它的地点线为___A______位。

RAM芯片串连时能够_____B____。


关于储存器中某个操作数的寻址称为____C_____寻址。

程序控制类指令的功能是___D______。
进行算术运算和逻辑运算
进行主存与CPU之间的数据传递
进行CPU和I/O设施之间的数据传递
改变程序履行的次序
RAM芯片串连时能够___B______。


寄存器间接寻址方式中,操作数在____A_____中。

若使8bit寄存器A最高位清0,可采纳___D_____。
A.
A
7FH
A
B.
A
80H
A
C.
A
80H
A
D.
A
80H
A
23
.指令系统中采纳不一样寻址方式的目的主假如
___A_____。
可直接接见外存
供给扩展操作码并降低指令译码难度
实现储存程序和程序控制
缩短指令长度,扩大寻址空间,提升编程灵巧性
微程序寄存在___A_____中。


微周期指的是____D____所需要的时间。


。


B.
D.

移位操作类指令
转移类指令
以下四种种类指令中,履行时间最长的是____C____。

指令周期是指____C____。
CPU从主存拿出一条指令的时间
CPU履行一条指令的时间
CPU从主存拿出一条指令加上履行这条指令的时间
时钟周期时间
RAM芯片并联时能够___A_____。


同步控制是_____C___。
只合用于CPU控制的方式
只合用于外头设施控制的方式
由一致时序信号控制的方式
所有指令控制时间都同样的方式
.以下指令中,____C____是用户不可以使用的。


在一个微周期中,以下表达正确的选项是____B____。
,但它们必定是并行的
,但它们必定是相斥的
.货仓常用于___B_____。


以下指令中,____C____不可以支持数值办理。


:
1
.cache2.
相联储存器


5.
寻址方式


8.
微程序
9.
相对转移
.
微指令
12.
控制储存器
13
.EPROM
答:,介于主存和CPU之间,速度比主存快,容量比主存小,它的作用是填补CPU与主存之间的差别。
。
。
,各组之间是直接映像,而组内各块之间是全相联映像。
,以获得操作数在储存器中地点的方式。
。
。
,它由若干条微指令构成。
相对转移指令的目标指令地点是由PC寄存器的值加一个偏移量形成。
CISC是指复杂指令系统计算机。
指控制器储存的控制代码,分为操作控制部分温次序控制部分。
指微程序型控制器中储存微指令的储存器,往常是ROM。
EPROM是可擦写可编程的ROM,能够被用户编程多次。
.问答题和计算题:
试述主存和辅存的差别?
放正在运转的程序或数据,它的速度快但成本高。
辅存—采纳磁盘、磁带、光盘。它的速度较慢,但储存容量大,成本低。指令为给计算机的一个操作命令。
试写出主存与cache之间的地点映像方式。
有三种映像方式,直接映像,全相联映像,组相联映像。
.什么是指令?什么是微指令?试说明两者之间的关系。
微指令是控制零件经过控制总线向履行零件发出各样控制命令称为微指令。为一个CPU周期中实现必定功能的微命令。一条指令对应一个微程序,微程序是由若干条微指令构成的有序列。
一个较完美的指令系统应包含哪几类指令?
包含数据传递指令、算术运算指令、逻辑运算指令、程序控制指令、输入输出指令、货仓指令、字符串指令、特权指令等。
请用图示说明三级储存系统分别由那些部分构成,并比较cache—主存和主存—辅存这两个储存层次的同样点和不一样点。
Cache—主存和主存—辅存两个储存层次同样点包含:1)两者都是为了提升储存系统的性能价钱比而结构的。
2)都是利用了程序运转时的局部性原理把近来常用的信息块从相对慢
速而大容量的储存器调入相对高速而小容量储存器。
两个储存层的不一样点包含:
1)目的不一样:cache主要解决主存与CPU速度差别问题。
虚存主要解决储存容量的问题
2)数据通路不一样:CPU与cache和主存之间可直接接见;辅存与CPU不存在直接的数据通路;辅存的内容只好经过调整方式进入主存。CPU才能够接见。
3)透明性不一样:cache的管理完整由硬件达成;辅存的管原因软件(操作系统)和硬件共同达成。
简述储存器芯片中地点译码方式?
地点译码的方式有两种:单译码方式和双译码方式;
单译码方式—只用一个译码电路;每个字选择一个对应的储存单元,如储存单元为1024,则有1024条译码线。
双译码方式—采纳两个地点译码器,分别产生行选通。
设有一个1MB容量的储存器,字长为32位,问:
)按字节编址,地点寄存器、数据寄存器各为几位?编址范围为多大?
)按半字编址,地点寄存器、数据寄存器各为几位?编址范围为多大?
)按字编址,地点寄存器、数据寄存器各为几位?编址范围为多大?
20
解:1)按字节编址1MB=2×8,地点寄存器为20位,数据寄存器为8位,编址范围为00000H~FFFFFH;
2
20
19
×16,地点寄存器为
19位,数据寄存器为
)按半字编址1MB=2×8=2
16位,编址范围为00000H~7FFFFH;
3
20
18
×32,地点寄存器为18
位,数据寄存器为32
)按字编址1MB=2×8=2
位,编址范围为00000H~3FFFFH;
,要求储存器能存入4M个字
)储存容量有多少?
)需要多少片2M×8位RAM芯片构成?
)若储存器以字节编址,则地点寄存器需多少位?解:1)储存容量为4M×32=128M
2)4M
32
248片
2M
8
)4M×32=222×4×8=224×8,则地点寄存器需要24位
假定某计算机指令长度为32位,拥有二地点,一地点,零地点3种指令格式,每个操作数地点规定用8位表示,若操作码字段固定为8位,现已设计出K条二地点指令,L条零地点指令,那么这台计算机最多能设计出多少条单地点指令?
8
解:∵操作码字段固定为8位,2=256条指令
已知某计算机有80条指令,均匀每条指令由12条微指令构成,此中有
一条取指微指令是所有指令公用的。设微指令长度为32位,请算出控制储存器容量。
解:微指令所占的单元总数=(12+79×11)×32=881×32控制储存器容量可选1K×332
.某计算机指令字长16位,地点码6位,指令有一地点和二地点两种格式,设共有N条(N<16)二地点指令,试问一地点指令最多能够有多少条?
二地点指令

N条,有(16-N)

编码用于扩展,地点码是

6位,则一地点指令最多能够有

(16-N)X2

6
条
设计算机A有60条指令,指令操作码为6位固定长度编码从000000到111011;后来继产品B需要增添32条指令,并与A保持兼容,试采纳操作码扩展技术为计算机B设计指令操作码。
6位操作码保存了展码,操作码为

111100到111111四个码字,为了增添
111100000到111111111。

32条指令操作码,可增添

3位扩
.储存器芯片的容量往常是a×b的方式表示,此中a为字数,b为每个字的位数,问以下几种储存器芯片分别有多少地点线和数据线?
(1)2K×16
(2)64K×8
(3)16M×32
(4)4G×4
1)11条地点线,16条数据线。
2)16条地点线,8条数据线。
3)24条地点线,32条数据线。
4)32条地点线,4条数据线。